Знакомство с главным сетевым устройством. Характеристики, назначения и функции маршрутизатора

В наше время тяжело встретить людей, у которых нет компьютера. Сейчас многие смартфоны имеют аппаратную «начинку» не хуже, чем стационарные компьютеры лет пять назад.

Поэтому, учитывая большое количество компьютерных устройств в пользовании обычных пользователей, появляется надобность в создании из этих устройств единой сети с выходом в интернет. Самый простой способ объединения ваших «гаджетов» в сеть, это применение сетевого устройства с несколькими названиями – маршрутизатор, роутер, router. Просто роутер – это английское название этого устройства, а маршрутизатор – русское. Рассмотрим более подробнее, что это за устройство и как с ним работать.

Что это такое

Назначение роутеров

Маршрутизатор (роутер) представляет из себя электронное устройство, которое может подключаться к сети интернет, а также выполняет процесс пересылки пакетов данных между сетевыми компьютерными устройствами с обеспечением для этих устройств доступа к интернет.

Работа маршрутизатора

Современные маршрутизаторы могут выполнять защиту вашей сети от хакерских атак, отвечать за регулирование доступа пользователей к некоторым Интернет-ресурсам, могут раздавать ІР-адреса подключаемым устройствам, шифровать трафик, и еще многое другое.

Стандартный вид маршрутизатора

Классификация роутеров

По основным признакам роутеры можно разделить на четыре группы:

• Проводные роутеры – у этих маршрутизаторов подключение сетевых компьютеров выполняется при помощи кабельного соединения (Ethernet).
• Wi-Fi роутеры – здесь подключение сетевых устройств производится по беспроводной технологии Wi-Fi.
• Двухдиапазонный роутер – беспроводной маршрутизатор способный работать в двух диапазонах частот, это – 2.4 ГГц или 5 ГГц, что способствует увеличению скорости работы сети.
• 3G роутер – здесь имеется встроенный 3G модем, через который сетевые устройства выходят в интернет.

Особенности роутеров

В особенности роутеров могут входить наличие встроенного жесткого диска. Это дает возможность реализовать свой собственный домашний сервер с хранилищем ваших файлов.

У некоторых роутеров может присутствовать USB порт, что расширяет возможности вашего маршрутизатора. Можно подключить любой носитель информации, превратив роутер в сервер данных. Можно подключить 3g модем и пользоваться интернетом при отсутствии кабельного доступа. Также можно подсоединить к роутеру принтер и производить печать с любого компьютера в сети.

Работа с роутером

В основном работа с роутером заключается в его первоначальном подключении к компьютеру и настройки его основных параметров через вэб-интерфейс. Дальше маршрутизатор сам будет управлять сетью, и вам только по желанию можно корректировать необходимые настройки.

Первоначальное подключение лучше производить через кабельное соединение (хотя некоторые модели поддерживают и беспроводное соединение). Берите роутер, к любому входу LAN подключайте один конец кабеля витая пара, второй вставляйте в сетевую карту компьютера. Включайте компьютер и подавайте питание на роутер.

Обратите внимание, что роутер должен иметь заводские настройки, т.е. если роутер приобретен не в магазине, то лучше его «сбросить» на заводские настройки (жмете кнопку RESET и держите секунд пять).

Теперь проверяем, что ваша сетевая карта настроена на автоматическое получение ІР-адреса. На компьютере проделайте вход: Панель управления – Сети и Интернет – Центр управления сетями и общим доступом – Изменение параметров адаптера – Подключение к локальной сети – Свойства.

Свойства подключения

Выбираете – Протокол Интернета версии 4 (TCP/ІPv4), жмете – Свойства. Убедитесь, что галочки стоят на автоматическом получении адреса и сервера, если нет, то установите их в автомат.

Автоматическое получение адреса

Жмем – Ок. Теперь роутер должен автоматически назначить компьютеру ІР-адрес.

Вход в роутер

Вход в настройки роутера стандартен. В любом браузере вводите – 192.168.1.1, авторизируйтесь (вводите логин/пароль – аdmіn/ admin). Могут быть и другие значения, производитель обычно указывает их на боку самого роутера. Жмите – Ок, и вы попадете в главное меню настроек роутера.

Меню маршрутизатора

В этом меню можно выполнить все настройки вашей сети. Для примера возьмем русскоязычное меню роутера фирмы ASUS.

Меню роутера

Обычно, основные пункты меню расположены в левом столбике. По нажатию по ним могут раскрываться дополнительные подменю. Центральная часть меню отведена для ввода параметров того пункта меню, который выбран.

Настройка подключения интернет

В левом столбце выбираете пункт – Интернет. Тут главное выбрать пункт – Тип WAN-подключения (выбирается из выпадающего меню, может быть пяти видов). Этот тип указывается в договоре с вашим провайдером, и от него будут зависеть дальнейшие настройки WAN-подключения.

Настройка интернет доступа

Для каждого WAN-подключения свои отдельные настройки, поэтому читайте внимательно договор и вводите их в нужные пункты меню.

Если есть привязка по МАС-адресу, то не забудьте сообщить провайдеру новый МАС-адрес. При желании его можно клонировать со старого сетевого подключения, но лучше сообщить новый.

Не забывайте сохранять настройки, иначе роутер их не примет.

Настройка Wi-Fi сети

Заходите в меню – Беспроводная сеть, вкладка – Общие.

Для создания беспроводной сети заполняем следующие поля:

• SSID – имя сети. Вписывайте любое. При желании его можно скрыть.
• Режим беспроводной сети – ставьте Авто.
• Канал – выставляйте Авто.
• Ширина канала – 20/40 МHz.
• Расширенный канал – также на автомат.
• Метод проверки подлинности – более стойкий ко взлому WPA-Auto.
• Шифрование WPA – выбирайте TKIP+AES.
• Предварительный ключ WPA – придумайте пароль, чем сложнее, тем лучше. Ведь тогда тяжелее будет взломать вашу сеть.

Настройка Wi-Fi

Настройка IPTV

Если в вашей сети «вещает» IPTV телевидение, то для просмотра на роутере нужно ввести некоторые настройки. Заходите в меню – Локальная сеть, подменю – IPTV.

Настройка IPTV

Тут нужно указать порт, на котором вы будете подключать IPTV. Остальные параметры следует узнать у провайдера.

В принципе это и все основные настройки маршрутизатора. Даже если вы что-то и упустили или не правильно ввели, не бойтесь, роутер вы не сломаете. Всегда можно вернуться к заводским предварительным установкам и перенастроить все заново.

Как открыть порты на маршрутизаторе

На сегодняшний день, пожалуй, уже не встретишь человека, который не пользуется компьютером или не имеет ПК у себя дома. Кроме того, все больше сервисов, программ, необходимых для работы и отдыха, работают при подключении к сети internet.

Также в последнее время все более популярной становится ситуация, когда в квартире, доме или офисе имеется не один аппарат, а несколько (ПК, планшеты, коммуникаторы, смартфоны, др.), каждый из которых требует своего отдельного подключения к сети.

Возможность подключить несколько устройств к сети internet, имея при этом одну точку входного сигнала от провайдера, осуществляется в настоящее время при помощи роутера или маршрутизатора.

Фото – Организация сети с несколькими сопряженными устройствами

Сам по себе маршрутизатор представляет сетевое устройство, предназначением которого является передача пакетных данных между сопряженными с ним устройствами и точкой доступа – поставщиком услуги. Кроме того, более дорогие маршрутизаторы оснащаются целым рядом дополнительных функций, среди которых:

• возможность установки ограничений на доступ к потенциально опасным для ПО сайтам;
• возможность подключения межсетевого экрана;
• возможность зашифровать доступ к сети и распределение трафика;
• упорядоченное распределение трафика по точкам доступа, др.

Стандартный роутер, который часто можно встретить, как в частном доме, так и в офисе компании, общественных местах, представляет собой небольшое по своим габаритам оборудование, состоящее из аппаратного блока, антенны для передачи Wi-Fi сигнала, блока питания для подключения к электросети, коммутационных шнуров (патч-корды).

Фото – Комплектация и подключение роутера

Стандартный маршрутизатор способен организовать сеть, подключив в нее 4 ПК посредством проводной связи, а также 5-10 устройств, для которых будут выделены каналы Wi-Fi сигналов. Однако, специалисты не рекомендуют полностью загружать маршрутизатор, особенно, если это не дорогая модель данного устройства. В противном случае роутер может подвисать, не выдерживая больших нагрузок.

Некоторые модели маршрутизаторов могут оснащаться USB портами для подключения к ним флеш-носителя или жесткого диска. Эта особенность позволит использовать аппаратуру как файловый сервер, принт сервер и т.д. Кроме того, отдельные модели могут похвастаться также поддержкой функции 3G модемов.

На что стоит обратить внимание

При выборе роутера стоит учитывать следующие особенности, рабочие параметры данного оборудования:

• для организации домашнего подключения или сети для небольшого офиса достаточно будет обычного (непрофессионального) роутера из среднего ценового диапазона;
• необходима поддержка устройствами стандартов IEEE 802.11g и IEEE 802.11n обеспечит скорость передачи данных посредством Wi-Fi до 600 Мбит/с;
• установка должна поддерживать PPTP или L2TP , что обеспечит доступ к internet-коммуникациям практически любого провайдера.

Принцип работы беспроводного вай фай маршрутизатора

Принцип работы оборудования основан на получении и преобразовании адреса получателя, который «прописан» в заголовке пакета информации для ее передачи, далее посредством таблицы маршрутизации определяется путь, по которому адресуется информация. В том случае, если таблицей маршрутизации не предусмотрен какой-либо адрес, информация не принимается, отбрасывается.

Фото – Пример работы сети пользователей с маршрутизатором

На практике существуют некоторые другие системы передачи данных на сопряженные с роутером устройства. Например, использование адреса отправителя или протоколов верхних уровней заголовков. Не редки также случаи, когда за основу работы маршрутизатора принята передача адресов как отправителя, так и получателя, а также фильтрация транзитного потока передаваемых данных.

Как установить Wi-Fi маршрутизатор: пошаговая инструкция

Для того, чтобы самостоятельно подключить и настроить роутер, необходимо проделать следующие действия:

1. Первое, что делают для установки оборудования, — это подключают все коммуникации от маршрутизатора к ПК и к блоку передачи интернет-сигнала от провайдера. Для этого в разъем под названием WAN вставляют кабель интернета, а в один из оставшихся портов вставляют кабель, комплектующийся с роутером, другой его конец предназначается для разъема Ethernet на задней панели ПК. После этого включают питание аппарата.
2. Далее переходят к настройке программного обеспечения роутера. Настройка оборудования не является типовой и может отличаться в зависимости от модели маршрутизатора и настроек соединения от провайдера. Настройку можно осуществлять через любой установленный на компьютере браузер (Google Chrome, Opera, Internet Explorer, др.). Для этого необходимо зайти в административный интерфейс устройства посредством ввода в адресную строку браузера комбинации цифр: 192.168.1.1. После нажатия клавиши «Enter» должно выскочить окно администрации оборудования. Если этого не происходит, то следует проверить подключение кабеля, убедиться, что подключение запущена, после этого повторить попытку.
3. Следующий шаг – непосредственно настройка Wi-Fi подключения. Если роутер оснащен функцией быстрой настройки, то необходимо запустить службу «Quick Setup» и следовать подсказкам мастера установки. Среди этапов настройки будет выбор следующих параметров: — тип предпочитаемого соединения;

   — тип подключения к интернету;

4. Далее необходимо подключить непосредственно сам модуль Wi-Fi. Для этого мастер установки предлагает следующее меню.

Фото — Модуль подключения Wi-Fi сигнала

После проделанных шагов интернет соединение должно уже работать. Однако, если скорость интернета занижена или происходят постоянные потери сигнала, специалисты рекомендуют выбрать какой-нибудь конкретный канал (от 1 до 13), сохранив настройки. Также стоит позаботиться о пароле доступа к сигналу подключаемого роутера. В противном случае возможны несанкционированные подключения, что также будет занижать трафик и делать работу маршрутизатора более медленной.

После того, как роутер подключен и настроен, остается лишь подключить работу сетевой карты на ПК или ноутбуке и пользоваться работой устройства с internet. На ноутбуке необходимо убедиться, что нажата специальная клавиша, включающая режим Wi-Fi. Если данная операция выполнена, то необходимо выполнить подключение устройства к сети.

Фото – Индикатор работы сети

Для этого на панели инструментов рабочего стола на иконке сети необходимо нажать правой кнопкой мыши, из раскрывшегося меню выбрать название установленной сети, нажать кнопку «Подключиться».

Фото – Контекстное меню с установленными интернет-сетями на устройстве

Подключение подобным образом производится для ОС Windows 8, для остальных систем включение устройства в работу производится по подобной схеме.

Сколько стоит роутер для компьютера

На сегодняшний день рынок электроники и компьютерной техники предлагает своим клиентам широкий выбор маршрутизаторов, разнящихся друг от друга как фирмой-производителем, так некоторыми функциональными особенностями устройства. Это могут быть роутеры для домашней сети с немногочисленными сопряженными устройствами или оборудование промышленного назначения для обеспечения доступа к internet для общественных мест, крупных офисов. Соответственно, учитывая функциональные возможностей аппарата, стоимость устройств будет разниться в разы. Посетив магазин или интернет-магазин электротоваров, клиент может выбрать для себя соответствующее оборудование, которое будет отвечать предъявляемым к нему требованиям. При этом, ему необходимо будет внести сумму денег в пределах от 1 тыс. руб. за стандартную модель до более 25 тыс. руб. за профессиональные многофункциональные устройства.

Или шлюзом , называется узел сети с несколькими IP-интерфейсами (содержащими свой MAC-адрес и IP-адрес), подключенными к разным IP-сетям, осуществляющий на основе решения задачи маршрутизации перенаправление дейтаграмм из одной сети в другую для доставки от отправителя к получателю.

Представляют собой либо специализированные вычислительные машины, либо компьютеры с несколькими IP-интерфейсами, работа которых управляется специальным программным обеспечением.

Маршрутизация в IP-сетях

Маршрутизация служит для приема пакета от одного устройства и передачи его по сети другому устройству через другие сети. Если в сети нет маршрутизаторов, то не поддерживается маршрутизация. Маршрутизаторы направляют (перенаправляют) трафик во все сети, составляющие объединенную сеть.

Для маршрутизации пакета маршрутизатор должен владеть следующей информацией:

• Адрес назначения
• Соседний маршрутизатор, от которого он может узнать об удаленных сетях
• Доступные пути ко всем удаленным сетям
• Наилучший путь к каждой удаленной сети
• Методы обслуживания и проверки информации о маршрутизации

Маршрутизатор узнает об удаленных сетях от соседних маршрутизаторов или от сетевого администратора. Затем маршрутизатор строит таблицу маршрутизации, которая описывает, как найти удаленные сети.

Если сеть подключена непосредственно к маршрутизатору, он уже знает, как направить пакет в эту сеть. Если же сеть не подключена напрямую, маршрутизатор должен узнать (изучить) пути доступа к удаленной сети с помощью статической маршрутизации (ввод администратором вручную местоположения всех сетей в таблицу маршрутизации) или с помощью динамической маршрутизации.

Динамическая маршрутизация - это процесс протокола маршрутизации, определяющий взаимодействие устройства с соседними маршрутизаторами. Маршрутизатор будет обновлять сведения о каждой изученной им сети. Если в сети произойдет изменение, протокол динамической маршрутизации автоматически информирует об изменении все маршрутизаторы. Если же используется статическая маршрутизация, обновить таблицы маршрутизации на всех устройствах придется системному администратору.

IP-маршрутизация - простой процесс, который одинаков в сетях любого размера. Например, на рисунке показан процесс пошагового взаимодействия хоста А с хостом В в другой сети. В примере пользователь хоста А запрашивает по ping IP-адрес хоста В. Дальнейшие операции не так просты, поэтому рассмотрим их подробнее:

• В командной строке пользователь вводит ping 172.16.20.2. На хосте А генерируется пакет с помощью протоколов сетевого уровня и ICMP .

• IP обращается к протоколу ARP для выяснения сети назначения для пакета, просматривая IP-адрес и маску подсети хоста А. Это запрос к удаленному хосту, т.е. пакет не предназначен хосту локальной сети, поэтому пакет должен быть направлен маршрутизатору для перенаправления в нужную удаленную сеть.
• Чтобы хост А смог послать пакет маршрутизатору, хост должен знать аппаратный адрес интерфейса маршрутизатора, подключенный к локальной сети. Сетевой уровень передает пакет и аппаратный адрес назначения канальному уровню для деления на кадры и пересылки локальному хосту. Для получения аппаратного адреса хост ищет местоположение точки назначения в собственной памяти, называемой кэшем ARP.
• Если IP-адрес еще не был доступен и не присутствует в кэше ARP, хост посылает широковещательную рассылку ARP для поиска аппаратного адреса по IP-адресу 172.16.10.1. Именно поэтому первый запрос Ping обычно заканчивается тайм-аутом, но четыре остальные запроса будут успешны. После кэширования адреса тайм-аута обычно не возникает.
• Маршрутизатор отвечает и сообщает аппаратный адрес интерфейса Ethernet, подключенного к локальной сети. Теперь хост имеет всю информацию для пересылки пакета маршрутизатору по локальной сети. Сетевой уровень спускает пакет вниз для генерации эхо-запроса ICMP (Ping) на канальном уровне, дополняя пакет аппаратным адресом, по которому хост должен послать пакет. Пакет имеет IP-адреса источника и назначения вместе с указанием на тип пакета (ICMP) в поле протокола сетевого уровня.
• Канальный уровень формирует кадр, в котором инкапсулируется пакет вместе с управляющей информацией, необходимой для пересылки по локальной сети. К такой информации относятся аппаратные адреса источника и назначения, а также значение в поле типа, установленное протоколом сетевого уровня (это будет поле типа, поскольку IP по умолчанию пользуется кадрами Ethernet_II). Рисунок 3 показывает кадр, генерируемый на канальном уровне и пересылаемый по локальному носителю. На рисунке 3 показана вся информация, необходимая для взаимодействия с маршрутизатором: аппаратные адреса источника и назначения, IP-адреса источника и назначения, данные, а также контрольная сумма CRC кадра, находящаяся в поле FCS (Frame Check Sequence).
• Канальный уровень хоста А передает кадр физическому уровню. Там выполняется кодирование нулей и единиц в цифровой сигнал с последующей передачей этого сигнала по локальной физической сети.

• Сигнал достигает интерфейса Ethernet 0 маршрутизатора, который синхронизируется по преамбуле цифрового сигнала для извлечения кадра. Интерфейс маршрутизатора после построения кадра проверяет CRC, а в конце приема кадра сравнивает полученное значение с содержимым поля FCS. Кроме того, он проверяет процесс передачи на отсутствие фрагментации и конфликтов носителя.
• Проверяется аппаратный адрес назначения. Поскольку он совпадает с адресом маршрутизатора, анализируется поле типа кадра для определения дальнейших действий с этим пакетом данных. В поле типа указан протокол IP, поэтому маршрутизатор передает пакет процессу протокола IP, исполняемому маршрутизатором. Кадр удаляется. Исходный пакет (сгенерированный хостом А) помещается в буфер маршрутизатора.
• Протокол IP смотрит на IP-адрес назначения в пакете, чтобы определить, не направлен ли пакет самому маршрутизатору. Поскольку IP-адрес назначения равен 172.16.20.2, маршрутизатор определяет по своей таблице маршрутизации, что сеть 172.16.20.0 непосредственно подключена к интерфейсу Ethernet 1.
• Маршрутизатор передает пакет из буфера в интерфейс Ethernet 1. Маршрутизатору необходимо сформировать кадр для пересылки пакета хосту назначения. Сначала маршрутизатор проверяет свой кэш ARP, чтобы определить, был ли уже разрешен аппаратный адрес во время предыдущих взаимодействий с данной сетью. Если адреса нет в кэше ARP, маршрутизатор посылает широковещательный запрос ARP в интерфейс Ethernet 1 для поиска аппаратного адреса для IP-адреса 172.16.20.2.
• Хост В откликается аппаратным адресом своего сетевого адаптера на запрос ARP. Интерфейс Ethernet 1 маршрутизатора теперь имеет все необходимое для пересылки пакета в точку окончательного приема. На рисунке показывает кадр, сгенерированный маршрутизатором и переданный по локальной физической сети.

Кадр, сгенерированный интерфейсом Ethernet 1 маршрутизатора, имеет аппаратный адрес источника от интерфейса Ethernet 1 и аппаратный адрес назначения для сетевого адаптера хоста В. Важно отметить, что, несмотря на изменения аппаратных адресов источника и назначения, в каждом передавшем пакет интерфейсе маршрутизатора, IP-адреса источника и назначения никогда не изменяются. Пакет никоим образом не модифицируется, но меняются кадры.

• Хост В принимает кадр и проверяет CRC. Если проверка будет успешной, кадр удаляется, а пакет передается протоколу IP. Он анализирует IP-адрес назначения. Поскольку IP-адрес назначения совпадает с установленным в хосте В адресом, протокол IP исследует поле протокола для определения цели пакета.
• В нашем пакете содержится эхо-запрос ICMP, поэтому хост В генерирует новый эхо-ответ ICMP с IP-адресом источника, равным адресу хоста В, и IP-адресом назначения, равным адресу хоста А. Процесс запускается заново, но в противоположном направлении. Однако аппаратные адреса всех устройств по пути следования пакета уже известны, поэтому все устройства смогут получить аппаратные адреса интерфейсов из собственных кэшей ARP.

В крупных сетях процесс происходит аналогично, но пакету придется пройти больше участков по пути к хосту назначения.

Таблицы маршрутизации

В стеке TCP/IP маршрутизаторы и конечные узлы принимают решения о том, кому передавать пакет для его успешной доставки узлу назначения, на основании так называемых таблиц маршрутизации (routing tables).

Таблица представляет собой типичный пример таблицы маршрутов, использующей IP-адреса сетей, для сети, представленной на рисунке.

Таблица маршрутизации для Router 2

В таблице представлена таблица маршрутизации многомаршрутная, так как содержится два маршрута до сети 116.0.0.0. В случае построения одномаршрутной таблицы маршрутизации, необходимо указывать только один путь до сети 116.0.0.0 по наименьшему значению метрики.

Как нетрудно видеть, в таблице определено несколько маршрутов с разными параметрами. Читать каждую такую запись в таблице маршрутизации нужно следующим образом:

Чтобы доставить пакет в сеть с адресом из поля Сетевой адрес и маской из поля Маска сети, нужно с интерфейса с IP-адресом из поля Интерфейс послать пакет по IP-адресу из поля Адрес шлюза, а «стоимость» такой доставки будет равна числу из поля Метрика.

В этой таблице в столбце "Адрес сети назначения" указываются адреса всех сетей, которым данный маршрутизатор может передавать пакеты. В стеке TCP/IP принят так называемый одношаговый подход к оптимизации маршрута продвижения пакета (next-hop routing) – каждый маршрутизатор и конечный узел принимает участие в выборе только одного шага передачи пакета. Поэтому в каждой строке таблицы маршрутизации указывается не весь маршрут в виде последовательности IP-адресов маршрутизаторов, через которые должен пройти пакет, а только один IP-адрес - адрес следующего маршрутизатора, которому нужно передать пакет. Вместе с пакетом следующему маршрутизатору передается ответственность за выбор следующего шага маршрутизации. Одношаговый подход к маршрутизации означает распределенное решение задачи выбора маршрута. Это снимает ограничение на максимальное количество транзитных маршрутизаторов на пути пакета.

Для отправки пакета следующему маршрутизатору требуется знание его локального адреса, но в стеке TCP/IP в таблицах маршрутизации принято использование только IP-адресов для сохранения их универсального формата, не зависящего от типа сетей, входящих в интерсеть. Для нахождения локального адреса по известному IP-адресу необходимо воспользоваться протоколом ARP.

Одношаговая маршрутизация обладает еще одним преимуществом - она позволяет сократить объем таблиц маршрутизации в конечных узлах и маршрутизаторах за счет использования в качестве номера сети назначения так называемого маршрута по умолчанию – default (0.0.0.0), который обычно занимает в таблице маршрутизации последнюю строку. Если в таблице маршрутизации есть такая запись, то все пакеты с номерами сетей, которые отсутствуют в таблице маршрутизации, передаются маршрутизатору, указанному в строке default. Поэтому маршрутизаторы часто хранят в своих таблицах ограниченную информацию о сетях интерсети, пересылая пакеты для остальных сетей в порт и маршрутизатор, используемые по умолчанию. Подразумевается, что маршрутизатор, используемый по умолчанию, передаст пакет на магистральную сеть, а маршрутизаторы, подключенные к магистрали, имеют полную информацию о составе интерсети.

Кроме маршрута default, в таблице маршрутизации могут встретиться два типа специальных записей - запись о специфичном для узла маршруте и запись об адресах сетей, непосредственно подключенных к портам маршрутизатора.

Специфичный для узла маршрут содержит вместо номера сети полный IP-адрес, то есть адрес, имеющий ненулевую информацию не только в поле номера сети, но и в поле номера узла. Предполагается, что для такого конечного узла маршрут должен выбираться не так, как для всех остальных узлов сети, к которой он относится. В случае, когда в таблице есть разные записи о продвижении пакетов для всей сети N и ее отдельного узла, имеющего адрес N,D, при поступлении пакета, адресованного узлу N,D, маршрутизатор отдаст предпочтение записи для N,D.

Записи в таблице маршрутизации, относящиеся к сетям, непосредственно подключенным к маршрутизатору, в поле "Метрика" содержат нули («подключено»).

Алгоритмы маршрутизации

Основные требования к алгоритмам маршрутизации:

• точность;
• простота;
• надёжность;
• стабильность;
• справедливость;
• оптимальность.

Существуют различные алгоритмы построения таблиц для одношаговой маршрутизации. Их можно разделить на три класса:

• алгоритмы простой маршрутизации;
• алгоритмы фиксированной маршрутизации;
• алгоритмы адаптивной маршрутизации.

Независимо от алгоритма, используемого для построения таблицы маршрутизации, результат их работы имеет единый формат. За счет этого в одной и той же сети различные узлы могут строить таблицы маршрутизации по своим алгоритмам, а затем обмениваться между собой недостающими данными, так как форматы этих таблиц фиксированы. Поэтому маршрутизатор, работающий по алгоритму адаптивной маршрутизации, может снабдить конечный узел, применяющий алгоритм фиксированной маршрутизации, сведениями о пути к сети, о которой конечный узел ничего не знает.

Проста маршрутизация

Это способ маршрутизации не изменяющийся при изменении топологии и состоянии сети передачи данных (СПД).

Простая маршрутизация обеспечивается различными алгоритмами, типичными из которых являются следующие:

• Случайная маршрутизация – это передача сообщения из узла в любом случайно выбранном направлении, за исключением направлений по которым сообщение поступило узел.
• Лавинная маршрутизация – это передача сообщения из узла во всех направлениях, кроме направления по которому сообщение поступило в узел. Такая маршрутизация гарантирует малое время доставки пакета, засчет ухудшения пропускной способности.
• Маршрутизация по предыдущему опыту – каждый пакет имеет счетчик числа пройденных узлов, в каждом узле связи анализируется счетчик и запоминается тот маршрут, который соответствует минимальному значению счетчика. Такой алгоритм позволяет приспосабливаться к изменению топологии сети, но процесс адаптации протекает медленно и неэффективно.

В целом, простая маршрутизация не обеспечивает направленную передачу пакета и имеет низкую эффективности. Основным ее достоинством является обеспечение устойчивой работы сети при выходе из строя различных частей сети.

Фиксированная маршрутизация

Этот алгоритм применяется в сетях с простой топологией связей и основан на ручном составлении таблицы маршрутизации администратором сети. Алгоритм часто эффективно работает также для магистралей крупных сетей, так как сама магистраль может иметь простую структуру с очевидными наилучшими путями следования пакетов в подсети, присоединенные к магистрали, выделяют следующие алгоритмы:

• Однопутевая фиксированная маршрутизация – это когда между двумя абонентами устанавливается единственный путь. Сеть с такой маршрутизацией неустойчива к отказам и перегрузкам.
• Многопутевая фиксированная маршрутизация – может быть установлено несколько возможных путей и вводится правило выбора пути. Эффективность такой маршрутизации падает при увеличении нагрузки. При отказе какой-либо линии связи необходимо менять таблицу маршрутизации, для этого в каждом узле связи храниться несколько таблиц.

Адаптивная маршрутизация

Это основной вид алгоритмов маршрутизации, применяющихся маршрутизаторами в современных сетях со сложной топологией. Адаптивная маршрутизация основана на том, что маршрутизаторы периодически обмениваются специальной топологической информацией об имеющихся в интерсети сетях, а также о связях между маршрутизаторами. Обычно учитывается не только топология связей, но и их пропускная способность и состояние.

Адаптивные протоколы позволяют всем маршрутизаторам собирать информацию о топологии связей в сети, оперативно отрабатывая все изменения конфигурации связей. Эти протоколы имеют распределенный характер, который выражается в том, что в сети отсутствуют какие-либо выделенные маршрутизаторы, которые бы собирали и обобщали топологическую информацию: эта работа распределена между всеми маршрутизаторами, выделяют следующие алгоритмы:

• Локальная адаптивная маршрутизация – каждый узел содержит информацию о состоянии линии связи, длины очереди и таблицу маршрутизации.
• Глобальная адаптивная маршрутизация – основана на использовании информации получаемой от соседних узлов. Для этого каждый узел содержит таблицу маршрутизации, в которой указано время прохождения сообщений. На основе информации, получаемой из соседних узлов, значение таблицы пересчитывается с учетом длины очереди в самом узле.
• Централизованная адаптивная маршрутизация – существует некоторый центральный узел, который занимается сбором информации о состоянии сети. Этот центр формирует управляющие пакеты, содержащие таблицы маршрутизации и рассылает их в узлы связи.
• Гибридная адаптивная маршрутизация – основана на использовании таблицы периодически рассылаемой центром и на анализе длины очереди с самом узле.

Показатели алгоритмов (метрики)

Маршрутные таблицы содержат информацию, которую используют программы коммутации для выбора наилучшего маршрута. Чем характеризуется построение маршрутных таблиц? Какова особенность природы информации, которую они содержат? В данном разделе, посвященном показателям алгоритмов, сделана попытка ответить на вопрос о том, каким образом алгоритм определяет предпочтительность одного маршрута по сравнению с другими.

В алгоритмах маршрутизации используется множество различных показателей. Сложные алгоритмы маршрутизации при выборе маршрута могут базироваться на множестве показателей, комбинируя их таким образом, что в результате получается один гибридный показатель. Ниже перечислены показатели, которые используются в алгоритмах маршрутизации:

• Длина маршрута.
• Надежность.
• Задержка.
• Ширина полосы пропускания.

Длина маршрута.

Длина маршрута является наиболее общим показателем маршрутизации. Некоторые протоколы маршрутизации позволяют администраторам сети назначать произвольные цены на каждый канал сети. В этом случае длиной тракта является сумма расходов, связанных с каждым каналом, который был траверсирован. Другие протоколы маршрутизации определяют "количество пересылок" (количество хопов), т. е. показатель, характеризующий число проходов, которые пакет должен совершить на пути от источника до пункта назначения через элементы объединения сетей (такие как маршрутизаторы).

Надежность.

Надежность, в контексте алгоритмов маршрутизации, относится к надежности каждого канала сети (обычно описываемой в терминах соотношения бит/ошибка). Некоторые каналы сети могут отказывать чаще, чем другие. Отказы одних каналов сети могут быть устранены легче или быстрее, чем отказы других каналов. При назначении оценок надежности могут быть приняты в расчет любые факторы надежности. Оценки надежности обычно назначаются каналам сети администраторами. Как правило, это произвольные цифровые величины.

Задержка.

Под задержкой маршрутизации обычно понимают отрезок времени, необходимый для передвижения пакета от источника до пункта назначения через объединенную сеть. Задержка зависит от многих факторов, включая полосу пропускания промежуточных каналов сети, очереди в порт каждого маршрутизатора на пути передвижения пакета, перегруженность сети на всех промежуточных каналах сети и физическое расстояние, на которое необходимо переместить пакет. Т. к. здесь имеет место конгломерация нескольких важных переменных, задержка является наиболее общим и полезным показателем.

Полоса пропускания.

Полоса пропускания относится к имеющейся мощности трафика какого-либо канала. При прочих равных показателях, канал Ethernet 10 Mbps предпочтителен любой арендованной линии с полосой пропускания 64 Кбайт/с. Хотя полоса пропускания является оценкой максимально достижимой пропускной способности канала, маршруты, проходящие через каналы с большей полосой пропускания, не обязательно будут лучше маршрутов, проходящих через менее быстродействующие каналы.

Сегодня большинство устройств снабжается специализированными радио-модулями, которые при помощи технологии Wi-Fi могут связываться с различными другими устройствами. Но основное предназначение данного модуля – выход в интернет на высокой скорости.

Несмотря на развитие современных технологий, провайдеры все ещё предоставляют интернет по проводной технологии. Именно поэтому на смену проводным роутерам пришли роутеры, работающие по технологии Wi-Fi. Данные устройства обеспечивают одновременный доступ к одному интернет-каналу множеству устройств.

Определение роутера

Роутер (или маршрутизатор) по сути своей является своего рода мини компьютером. Он выполняет функцию распределения ресурсов интернет-канала. Зона покрытия Wi-Fi-роутера может быть очень разной, все зависит от модели и её типа.

Используется роутер как точка доступа, которая выполняет следующие функции:

• пересылку пакетов с данными между отдельными сегментами одной сети;
• связывает различные сети между собой (каждая сеть может обладать своей собственной архитектурой);
• может осуществлять пересылку различной информации на основе топологии сетевой архитектуры.

Имеется некоторое сходство между маршрутизатором и хабом (концентратором). Заключается оно в различном сетевом уровне, на которых работают эти два устройства. Роутер работает на 3-ей сетевой модели под названием OSI. Хаб же работает на 1-ом уровне или на 2-ом.

Назначение роутера

Wi-Fi-роутер предназначен для организации сетевого пространства. Причем применяется он не только в качестве моста для создания связи между интернет-провайдером и различными сетевыми устройствами, но также как связующее звено между различными устройствами локальной сети.

Существует три основных предназначения Wi-Fi-роутера:

Принцип работы роутера

Принцип работы всех роутеров самых разных типов (переносных, домашних, проводных и беспроводных) практически не отличается. Заключается он в нахождении по специальной таблице, содержащейся в памяти роутера, адреса получателя передаваемых данных. В случае отсутствия необходимого адресата, пакет попросту не обрабатывается, обнуляется.

Таблица маршрутизации выглядит примерно следующим образом:

Также информация может передаваться некоторыми другими способами, при которых используется:

• адрес отправителя;
• протоколы самых разных уровней;
• содержимое заглавий сетевых пакетов;
• различная другая информация.

Многие роутеры могут осуществлять следующие операции:

• транслировать адреса, как получателя, так и отправителя;
• фильтровать транзитный поток данных;
• шифровать и расшифровывать данные.

Обзор роутеров

Существует множество моделей роутеров различных типов.

Условно все их можно разделить на следующие категории:

Также роутеры разделяются по типу подключения:

Домашний роутер – наиболее часто встречаемый вариант концентратора. Данное сетевое оборудование имеет несколько более крупные габаритные размеры, нежели остальные типы (внутренние, мини и автомобильные).

Но обладают рядом преимуществ перед своими собратьями:

• большая зона покрытия;
• простота настройки;
• удобство эксплуатации.

Отличная модель домашнего роутера с компромиссной ценой — TP-Link TL-WR841N. Его работа довольно стабильна, а стоимость невысока.

Фото: оптимальное соотношение цена — качество

Автомобильные роутеры – наиболее миниатюрные из всех разновидностей. Они отличаются крайне компактными размерами. Также довольно часто производители оснащают его противоударным корпусом. К недостаткам можно отнести небольшую зону покрытия. Питание осуществляется обычно от автомобильной проводки – где присутствует напряжение 12 (В).

Одна из самых распространенных моделей роутеров 3G -UMTS ZTE MF60. Отличается компактностью и довольно долго держит заряд батареи.

Мини-роутеры, имеют очень скромные габаритные размеры. Они позволяют использовать его даже в местах, где количество свободного пространство очень ограничено. Данную разновидность сетевых устройств также иногда называют карманным Wi-Fi роутером.

Роутеры для телевизора –узкоспециализированное оборудование, предназначенное для подключения к телевизору. Используется с различными моделями, которые оснащаются возможностью подключения к интернету.

3G Wi-Fi роутеры – концентраторы, имеющие возможность подключаться к сотовой сети по средствам технологии 3G. Оснащаются специальным радиомодулем, позволяющим осуществлять коммуникацию через обычную сим-карту оператора сотой связи. Одним из самых популярных роутеров такого типа является H25A 3G WiFi.

Внешними Wi-Fi-роутерами называют все роутеры, располагающиеся вне персонального компьютера. Внутренние роутеры обычно представляют собой небольшого размера платы, помещающиеся внутрь системного блока персонального компьютера. По своему функционалу они практически не различаются. В некоторых случаях внутренние роутеры более удобны, так как их можно легко разместить внутри корпуса. И они не занимают место на столе или в другом месте.

Ни чем отличаться роутеры друг от друга глобально не могут. В основе работы всех устройств лежит один и тот же принцип.

Таблица стоимости роутеров

Роутеры разделяются на различные категории не только по типам, но также и по стоимости. Что делает выбор подходящей модели гораздо легче – можно легко подобрать как очень дорогую модель с множеством дополнительных функций, так и самую дешевую.

Функции и характеристики роутеров

Для комфортной работы дома или в офисе необходим Wi-Fi-роутер, умеющий поддерживать достаточно широкий канал, а также иметь хорошие эксплуатационные характеристики:

• одна из самых важных характеристик роутеров – поддержка таких стандартов, как IEEE 802.11g, IEEE 802.11n. В первом случае возможен обмен данными на скорости в 54 Мбит/с через шлюз, во втором случае – до 600 Мбит/с;
• желательно наличие USB-порта и возможности использования технологии 3Gдля подключения к интернету. Это даст возможность избежать наличия большого количества разнообразных проводов под ногами;
• желательно чтобы роутер поддерживал работу с такими протоколами, как L2TPи PPTP. В противном случае работа с некоторыми Интернет-провайдерами будет попросту невозможна (например, с «Билайн»).

Видео: обзор Wi-Fi роутер «Upvel UR-309BN»

Возможности и отличия роутеров

Wi-Fi-роутер имеет множество возможностей:

• в большинстве моделей имеется возможность подключения не только при помощи Wi-Fi, но также с использованием обычного сетевого кабеля (витой пары). Что позволяет объединять ПК в одну сеть для обмена данными между ними;
• роутер закрепляет за каждым устройством сети персональный IP-адрес от DHCP-сервера;
• интернет канал от провайдера может подключаться к роутеру при помощи интерфейса WAN;
• многие маршрутизаторы оснащаются USB-разъемами.

Также некоторые роутеры могут отличаться от своих собратьев наличием различных дополнительных возможностей:

• VoIP модуль позволяет пользоваться услугами IP-телефонии (на корпусе присутствует специальный разъём для подключения телефонной линии);
• наличие USB-разъема позволяет подключать различные устройства напрямую к роутеру.

Обычно чем дороже модель маршрутизатора, тем большими возможностями он обладает. Многие не знают, как использовать различные дополнительные функции – вся необходимая информация имеется в сопроводительной документации устройства. С каждым годом производитель все сильнее упрощает технологию настройки и использования своих устройств, тем самым делая Wi-Fi-интернет все более доступным для широких масс.

Большинство даже не очень опытных пользователей уже давно знает, что означает словосочетание Wi-Fi-роутер. Так как интернет и беспроводные технологии связи уже очень плотно вошли в нашу жизнь. Именно поэтому в большинстве современных домов и квартир имеется устройство, выполняющее функцию распределения интернета между отдельными устройствами.

Обычно для создания простой локальной сети (компьютерной сети) построенной на технологии Ethernet или Wi-Fi используется сетевое устройство (маршрутизатор, модем, коммутатор, точка беспроводного доступа...). Но из всего этого многообразия сетевых устройств нас интересует маршрутизатор. Так зачем нужен маршрутизатор и какую роль он выполняет в локальной сети?

Маршрутизатор (router) - это сетевой компьютер связывающий участки локальной сети, который обрабатывает полученные данные по заданным правилам администратора и опираясь на таблицу маршрутизации определяет путь для пересылки данных.

Чтобы было более понятно, давайте разберем участие маршрутизатора в домашней локальной сети. Предположим, что у вас дома есть настольный компьютер (desktop), ноутбук (laptop), принтер или МФУ (Многофункциональное устройство), планшет и в добавок вы хотите купить телевизор Smart с 3D. К вам в квартиру заходит всего лишь одинкабель LAN по которому провайдер предоставляет вам доступ к сети интернет. Возникает вопрос: "Как одновременно всем устройствам дать выход в сеть интернет, если кабель от провайдера в квартире один?".

Вот тут-то и приходит на помощь беспроводной маршрутизатор, который можно подключить к кабелю провайдера (верхнее изображение) и дать всем устройствам (Smart TV, компьютер, планшет...) выход в сеть интернет. Если провайдер использует телефонные линии, то подключение маршрутизатора к сети интернет выполняется через модем (нижнее изображение). Связь домашних устройств с беспроводным маршрутизатором осуществляется по кабелю LAN (опрессовка витой пары без инструмента) и по беспроводной сети Wi-Fi (примеры слабого сигнала Wi-Fi).

Принцип работы маршрутизатора.

Таким образом маршрутизатор связывает разнородные сегменты сети (локальную домашнюю сеть и глобальную сеть интернет) и на основе таблицы маршрутизации отправляет данные адресату.

Таблица маршрутизации - это электронная база данных в маршрутизаторе, которая представляет из себя некий набор правил. В ней содержится информация о сетевых маршрутах по которой определяется наилучший путь для передачи пакета данных.

Таблица содержит в себе адрес и маску сети назначения, адрес шлюза (маршрутизатор в сети на который отправляются данные), метрику (расстояние) и интерфейс (имя или идентификатор устройства).

Следует сказать, что маршрутизатор в отличии от коммутатора не умеет составлять таблицу на основе информации из полученных пакетов. Она храниться в его памяти и может создаваться динамически или статически.

Через специальные протоколы маршрутизатор время от времени по каждому адресу отправляет тестовую информацию и на полученных данных поддерживает фактическую карту сети. Другими словами маршрутизаторы периодически сканируют сеть и обмениваются информацией друг о друге и сети к которой они подключены. Этот процесс называется динамической маршрутизацией.

Статическая маршрутизация подразумевает создание таблицы администратором вручную. В этом случае вся маршрутизация выполняется без участия специальных протоколов.

В отличии от коммутатора (Switch/уровень 2 в OSI/"Канальный") и концентратора (Hub/уровень 1 в OSI/"Физический") маршрутизатор стоит на голову выше, так как работает на третьем уровне в модели OSI (базовая эталонная модель), который называется "Сетевым".

Наиболее распространенные разновидности технологий Ethernet

Обзор современных локальных сетей Ethernet

Ethernet (эзернет, от лат. aether - эфир) - пакетная технология компьютерных сетей.

Ethernet наиболее популярное во всем мире семейство стандартов для локальных сетей, которое охватывает физический и канальный уровень модели OSI. Стандарты Ethernet отличаются поддерживаемой скоростью; широко распространены на сегодняшний день скорости 10, 100 и 1000 Мбит/с (т.е. 1 Гбит/с). Различные варианты технологии также отличаются типом используемой среды передачи данных, например, в наиболее популярных стандартах Ethernet используется недорогой тип кабеля, а именно неэкрани рованная витая пара (Unshielded Twisted Pair UTP), в то время как в других более дорогой оптоволоконный кабель. Использование оптоволоконного кабеля оправдано в том случае, если нужно подключить устройства, которые находятся на большом рас стоянии друг от друга, или в случае повышенных требований к безопасности сети. Для обеспечения различных потребностей при создании локальных сетей и были разработаны различные стандарты, работающие на разных скоростях, разном типе среды передачи данных (чем больше расстояние, тем дороже технология) и т.п. Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) опубликовал множество стандартов Ethernet, после того, как в начале 1980х он возглавил процесс стандартизации локальных сетей. Большинство стандартов поразному реализовано на физическом уровне, работает с различными скоростями и типами кабелей.

В стандартах IEEE канальный уровень разделен на два подуровня:

 IEEE 802.3 подуровень контроля доступа к среде передачи данных

(подуровень MAC);

 IEEE 802.2 подуровень управления логическим каналом (подуровень LLC).

Фактически MAC-адрес получил свое название от названия нижнего подуровня канального уровня Ethernet. Каждый новый стандарт физического уровня, публикуемый IEEE, содержит дос таточно много отличий от предшествующих, но при этом использует тот же заголовок формата 802.3 и подуровень LLC в качестве верхнего уровня.

В табл. 3.2 перечислены наиболее часто используемые стандарты Ethernet IEEE

для физического уровня.

Таблица 3.2. Наиболее распространенные разновидности технологии Ethernet

Прикладной уровень (Application layer). Верхний (7-й) уровень модели, обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Пример: HTTP, POP3, SMTP.

Уровень представления (Presentation layer). 6-й уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На уровне представления может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

Сеансовый уровень (Session layer). 5-й уровень модели отвечает за поддержание сеанса связи, что позволяет приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Сеансовый уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.

Транспортный уровень (Transport layer). 4-й уровень модели, предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом неважно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка. Пример: TCP, UDP

Сетевой уровень (Network layer). 3-й уровень сетевой модели OSI, предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Канальный уровень (Data Link layer). Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Данные, полученные с физического уровня, он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня - MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня. На этом уровне работают коммутаторы, мосты. В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS

Физический уровень (Physical layer). Самый нижний уровень модели, предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и соответственно их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством. На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы. Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом.

В основном используются протокол TCP/IP

Определение:

Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP (Протокол управления передачей/Протокол Интернета)

Большинство операционных систем сетевых серверов и рабочих станций поддерживает TCP/IP, в том числе серверы NetWare, все системы Windows, UNIX, последние версии Mac OS, системы OpenMVS и z/OS компании IBM, а также OpenVMS компании DEC. Кроме того, производители сетевого оборудования создают собственное системное программное обеспечение для TCP/IP, включая средства повышения производительности устройств. Стек TCP/IP изначально применялся на UNIX-системах, а затем быстро распространился на многие другие типы сетей.

Протоколы локальных сетей

Протоколы локальных сетей

Свойства протоколов локальной сети

В основном протоколы локальных сетей имеют такие же свойства, как и Другие коммуникационные протоколы, однако некоторые из них были разработаны давно, при создании первых сетей, которые работали медленно, были ненадежными и более подверженными электромагнитным и радиопомехам. Поэтому для современных коммуникаций некоторые протоколы не вполне пригодны. К недостаткам таких протоколов относится слабая защита от ошибок или избыточный сетевой трафик. Кроме того, определенные протоколы были созданы для небольших локальных сетей и задолго до появления современных корпоративных сетей с развитыми средствами маршрутизации.

Протоколы локальных сетей должны иметь следующие основные характеристики:

обеспечивать надежность сетевых каналов;

обладать высоким быстродействием;

обрабатывать исходные и целевые адреса узлов;

соответствовать сетевым стандартам, в особенности - стандарту IEEE 802.

В основном все протоколы, рассматриваемые в этой главе, соответствуют перечисленным требованиям, однако, как вы узнаете позднее, у одних протоколов возможностей больше, чем у других.

В таблице перечислены протоколы локальных сетей и операционные системы, с которыми эти протоколы могут работать. Далее в главе указаны протоколы и системы (в частности, операционные системы серверов и хост компьютеров) будут описаны подробнее.

Таблица Протоколы локальных сетей и сетевые операционные системы

Понятие протокола Интернет

Очевидно, что рано или поздно компьютеры, расположенные в разных точках земного шара, по мере увеличения своего количества должны были обрести некие средства общения. Такими средствами стали компьютерные сети. Сети бывают локальными и глобальными. Локальная сеть - это сеть, объединяющая компьютеры, географически расположенные на небольшом расстоянии друг от друга - например, в одном здании. Глобальные сети служат для соединения сетей и компьютеров, которых разделяют большие расстояния - в сотни и тысячи километров. Интернет относится к классу глобальных сетей.

Простое подключение одного компьютера к другому - шаг, необходимый для создания сети, но не достаточный. Чтобы начать передавать информацию, нужно убедиться, что компьютеры "понимают" друг друга. Как же компьютеры "общаются" по сети? Чтобы обеспечить эту возможность, были разработаны специальные средства, получившие название "протоколы". Протокол - это совокупность правил, в соответствии с которыми происходит передача информации через сеть. Понятие протокола применимо не только к компьютерной индустрии. Даже те, кто никогда не имел дела с Интернетом, скорее всего работали в повседневной жизни с какими-либо устройствами, функционирование которых основано на использовании протоколов. Так, обычная телефонная сеть общего пользования тоже имеет свой протокол, который позволяет аппаратам, например, устанавливать факт снятия трубки на другом конце линии или распознавать сигнал о разъединении и даже номер звонящего.

Исходя из этой естественной необходимости, миру компьютеров потребовался единый язык (то есть протокол), который был бы понятен каждому из них.

Основные протоколы используемые в работе Интернет: